(57)【要約】 【課題】  高い分級精度が得られる分級機を備えて、高い粉砕効率が得られる粉砕設備および方法、ならびにこれに用いることができる分級装置を提供する。【解決手段】  ローラミル３１とチューブミル３２との間に設ける流動層式の流動層式分級機１は、吹き上げられた成分のうち、微粉成分を、空気に搬送させて排出するように構成される。このような構成にすれば、粗粉成分が、微粉成分とともに排出され、チューブミル３２に供給されることが防がれ、チューブミル３２における粉砕効率を高くし、全体の粉砕効率を高くすることができる。さらに空気の供給圧と排出圧とが一定となるように、流動層の層厚を制御し、空気の流速を一定に保つことによって、粗粉成分のチューブミル３２への混入を、さらに確実に防ぐことができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を粉砕する粗粉砕装置と、
粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置と、
粗粉砕装置および微粉砕装置間に設けられる流動層式分級装置とを含む粉砕設備であって、
流動層式分級装置は、
中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材とを備え、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、粗粉砕装置によって粉砕された原料が供給される投入口と、
流動層室における上層領域に開口し、かつ微粉砕装置に連なり、微粉成分を流動化用気体に搬送させて排出する微粉排出口と、
流動層室における下層領域に開口し、かつ粗粉砕装置に連なり、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口とが形成されることを特徴とする粉砕設備。
【請求項２】
原料を粉砕する粗粉砕装置と、粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置との間に、粗粉砕装置によって粉砕された原料を分級する流動層式分級装置を設け、
流動層式分級装置では、
中空の容器を、複数の透孔を有する仕切部材で上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成し、
流動層室に原料を投入するとともに、気体導入室に流動化用気体を導入して仕切部材の各透孔を介して流動層室に噴出し、
微粉成分を、流動層室の上層領域から流動化用気体に搬送させて排出して、微粉砕装置に供給し、
粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から排出して、粗粉砕装置に供給することを特徴とする粉砕方法。
【請求項３】
中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材と、
流動層室に設けられる遠心分離手段とを含み、
容器には、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、原料が供給される投入口と、
流動層室における下層領域に開口し、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口と、
流動層室における上層領域に開口する気体排出口とが形成され、
遠心分離手段は、
気体排出口を覆って設けられ、下端部に微粉を排出する固体排出口が形成されるコーンと、
流動層室の上層領域に開口し、微粉成分を流動化用気体に搬送させてコーン内に導入する導入通路が形成され、この導入通路の流路断面積を変化させるための流路変更片を備える微粉導入部とを有することを特徴とする流動層式分級装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料を粉砕する粉砕設備および粉砕方法、ならびにこれらに用いることができる流動層式分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、ローラミルと、チューブミルと、ローラミルからチューブミルへ至る原料搬送路のうちに、流動層式分級機を設置する粉砕装置が知られている。この粉砕装置では、粉粒体原料をローラミルにて予粉砕したうえ流動層式分級機に送り、この流動層式分級機で分級して、微粉分をチューブミルへ供給し、粗粉分と微粉分とを含む残り分をローラミルへ戻している。流動層式分級機は、中空容器の内部を多孔板によって仕切り、多孔板の上を流動層室として粉粒体原料の投入口と空気排出口とを設け、多孔板の下を空気導入室として空気導入口を設けている。また流動層式分級機は、流動層室における多孔板から上方に離れた位置に、粉粒体原料のうち流動化している微粉分をオーバーフローさせて排出する上部シュートを設け、多孔板上に堆積した粗粉分とその付近に存在する微粉分とを同時に排出する下部シュートを設けている。この粉砕装置では、ローラミルに粗粉分と微粉分とを戻すことによって、微粉分の働きによって、ローラミルでの粉砕時の振動を抑え、粉砕効率を高くしている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
第２の従来技術として、第１の従来技術の流動層式分級機と類似する流動層式分級機が知られている。この流動層式分級機は、第１の従来技術の多孔板に相当する分散板が、中空容器の内方に向かって低くなる傾斜を有し、この分散板の最低位置に第１の従来技術の下部シュートに相当する粗粉排出シュートを設け、中空容器の側壁に、第１の従来技術の上部シュートに相当する微粉排出シュートを設けている（たとえば特許文献２参照）。
【０００４】
また第３の従来技術として、石炭などを分級するための流動層式分級機が知られている。この流動層式分級機では、石炭などの粉粒状の処理物を、流動層を利用して、処理物を乾燥させながら分級している（たとえば特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特許第２５７９８８５号公報
【特許文献２】特許第２８１２９１７号公報
【特許文献３】特許第２８４０５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第１の従来技術の流動層式分級機では、流動層室の多孔板から上方に離れた位置に上部シュートを設け、微粉分をオーバーフローさせて排出しているので、次のような２つの課題を有する。
【０００７】
第１の課題は、粉砕効率がやや低下してしまう点である。たとえばローラミルによって粉砕すべき粉粒体原料が粗くなると、ローラミルから流動層分級機に投入される粉粒体原料が粗くなる。このような場合、少量の粗粉分が微粉分にまぎれ込んでチューブミルに供給されてしまう。チューブミルは、粗粉分が供給されてしまう場合には、粗粉分を粉砕するために、微粉分だけを粉砕する場合と比べて、粉砕媒体として、外径の大きいボールを用いなければならないが、外径の大きいボールを用いると、ボールと粉粒体原料との接触面積が小さくなることに起因して粉砕効率が低下してしまう。したがってチューブミルにおける粉砕効率が低下してしまう。
【０００８】
第２の課題は、微粉分の粒度の大きな変更が困難である点である。粉砕装置を用いて得るべきセメント製品の品種変更などによって、チューブミルに供給する微粉分の粒度を変更する必要がある場合、流動層式分級機に導入する空気の流量を変更して微粉分の粒度を変更することができるが、粉粒体原料の流動化状態が空気の流量の変化の影響を受けて悪化してしまうので、分級精度を維持することが困難である。したがって分級精度を維持するためには、微粉分の粒度の大きな変更が困難である。
【０００９】
第２の従来技術は、内方に向かって低くなる分散板を用い、その最低位置に粗粉排出シュートを設け、中空容器の側壁に微粉排出シュートを設けることによって、分級精度を向上させてはいるが、第１の従来技術の前記２つの課題を完全に解決することはできず、同様の課題を有する。
【００１０】
また第３の従来技術の流動層式分級機は、石炭などの乾燥および分級用の用途に用いられる流動層式分級機であり、第１の従来技術で述べたような粉砕装置に用いる用途に、そのまま適用すると粉砕装置が大形化し、高コストとなるうえ、消費エネルギが大きくなる課題を有する。したがって粉砕装置にそのまま適用することができず、何らかの改善を必要とする。
【００１１】
本発明の目的は、粗粉砕装置と微粉砕装置との間に流動層式分級装置を備えた粉砕設備であって、粗粉と微粉とを粗粉砕装置に戻すことができるという流動層式分級装置の利点を維持したまま、流動層式分級装置の分級精度を向上することによって、高い粉砕効率が得られる粉砕設備および方法、ならびにこれに用いることができる分級装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、原料を粉砕する粗粉砕装置と、
粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置と、
粗粉砕装置および微粉砕装置間に設けられる流動層式分級装置とを含む粉砕設備であって、
流動層式分級装置は、
中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材とを備え、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、粗粉砕装置によって粉砕された原料が供給される投入口と、
流動層室における上層領域に開口し、かつ微粉砕装置に連なり、微粉成分を流動化用気体に搬送させて排出する微粉排出口と、
流動層室における下層領域に開口し、かつ粗粉砕装置に連なり、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口とが形成されることを特徴とする粉砕設備である。
【００１３】
本発明に従えば、原料がまず粗粉砕装置に供給されて粉砕され、その粉砕された原料が分級装置に供給される。流動層式分級装置では、中空の容器が仕切部材で仕切られ、流動層室と気体導入室とが形成される。流動層室に、原料が供給されるとともに、気体導入室に、流動化用気体が供給される。気体導入室に供給された流動化用気体は、仕切部材の透孔から流動層室に噴出され、仕切部材上の原料が流動化されて、流動層部が形成されるとともに、流動層部の上方にフリーボード部が形成される。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。仕切部材上に滞留する粗粉成分および微粉成分は、流動層室の下層領域から排出され、粗粉砕装置に戻され、再度粉砕される。また吹き上げられる微粉成分は、流動化用気体に搬送されて、流動層室の上層領域から排出され、微粉砕装置に供給される。微粉砕装置に供給される微粉成分は、微粉砕装置によってさらに細かく粉砕され、生成物が生成される。
【００１４】
粉砕設備に流動層式分級装置が設けられることによって、粗粉成分とともに一部の微粉成分が粗粉砕装置に戻される。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラなどの粉砕媒体の変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における粉砕媒体の圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率が向上される。
【００１５】
さらに流動層式分級装置では、微粉砕装置に供給するための微粉成分が、気体搬送によって排出される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、粗粉砕装置に供給される原料の粒度が大きくなった場合、および製品の品種変更のために流動化気体の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成では、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みが防止され、確実に微粉成分だけが微粉排出口から排出され、微粉砕装置に供給される。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、微粉成分の粉砕に適合した粉砕媒体を選択することができ、微粉砕装置の粉砕効率を高くすることができる。
【００１６】
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
【００１７】
また本発明は、原料を粉砕する粗粉砕装置と、粗粉砕装置によって粉砕された原料をさらに粉砕する微粉砕装置との間に、粗粉砕装置によって粉砕された原料を分級する流動層式分級装置を設け、
流動層式分級装置では、
中空の容器を、複数の透孔を有する仕切部材で上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成し、
流動層室に原料を投入するとともに、気体導入室に流動化用気体を導入して仕切部材の各透孔を介して流動層室に噴出し、
微粉成分を、流動層室の上層領域から流動化用気体に搬送させて排出して、微粉砕装置に供給し、
粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から排出して、粗粉砕装置に供給することを特徴とする粉砕方法である。
【００１８】
本発明に従えば、原料をまず粗粉砕装置で粉砕し、その粉砕した原料を分級装置に供給する。分級装置では、中空の容器を仕切部材で仕切り、流動層室と気体導入室とを形成する。流動層室に、原料を供給するとともに、気体導入室に、流動化用気体を供給する。気体導入室に供給した流動化用気体は、仕切部材の透孔から流動層室に噴出し、仕切部材上の原料を流動化して、流動層部を形成するとともに、流動層部の上方にフリーボード部を形成する。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。仕切部材上に滞留する粗粉成分および微粉成分を、流動層室の下層領域から排出し、粗粉砕装置に戻し、再度粉砕する。また吹き上げられる微粉成分を、流動化用気体に搬送させて、流動層室の上層領域から排出し、微粉砕装置に供給する。微粉砕装置に供給する微粉成分を、微粉砕装置によってさらに細かく粉砕し、生成物を生成する。
【００１９】
粉砕設備に流動層式分級装置を設けることによって、粗粉とともに一部の微粉を粗粉砕装置に戻する。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラなどの粉砕媒体の変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における粉砕媒体の圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率を向上することができる。さらに流動層式分級機は、微粉砕装置に供給するための微粉成分を、気体搬送によって排出させる。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、粗粉砕装置に供給される原料の粒度が大きくなった場合、および製品の品種変更のために流動化気体の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成とすることによって、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みを防止し、確実に微粉成分だけを微粉排出口から排出させ、微粉砕装置に供給することができる。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、微粉成分の粉砕に適合した粉砕媒体を選択することができ、微粉砕装置の粉砕効率を高くすることができる。
【００２０】
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
【００２１】
また本発明は、中空の容器と、
複数の透孔が形成され、容器を上下に仕切り、上方側の流動層室および下方側の気体導入室を形成する仕切部材と、
流動層室に設けられる遠心分離手段とを含み、
容器には、
気体導入室に開口し、仕切部材の各透孔を介して気体導入室から流動層室に噴出する流動化用気体が供給される気体導入口と、
流動層室に開口し、原料が供給される投入口と、
流動層室における下層領域に開口し、粗粉成分および微粉成分を排出する粗粉排出口と、
流動層室における上層領域に開口する気体排出口とが形成され、
遠心分離手段は、
気体排出口を覆って設けられ、下端部に微粉を排出する固体排出口が形成されるコーンと、
流動層室の上層領域に開口し、微粉成分を流動化用気体に搬送させてコーン内に導入する導入通路が形成され、この導入通路の流路断面積を変化させるための流路変更片を備える微粉導入部とを有することを特徴とする流動層式分級装置である。
【００２２】
本発明に従えば、中空の容器が仕切部材によって仕切られ、流動層室と気体導入室とが形成される。流動層室には、投入口から原料が供給され、気体導入室には、気体導入口から流動化用気体が供給される。気体導入室に供給された流動化用気体は、仕切部材に形成される透孔を通過して流動層室に噴出され、流動層室に投入された仕切部材上の原料が流動化され、流動層部が形成されるとともに、流動層部の上方にフリーボード部が形成される。粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材上に滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに仕切部材上に滞留する。
【００２３】
また流動層室には、遠心分離手段が設けられる。遠心分離手段では、流動層室の上層領域から、微粉成分が、流動化用気体に搬送されてコーン内に導入され、コーン内で遠心力を利用して、流動化気体と、微粉成分とに分離される。流動化気体は、気体排出口から排出され、微粉成分は、固体排出口から排出される。このように遠心分離手段には、微粉成分が、気体搬送によって導入される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができず、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって遠心分離手段に導入させる構成とすることによって、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、確実に微粉成分だけがコーン内に導かれる。このように高い分級精度で、微粉成分だけを固体排出口から排出することができる。
【００２４】
さらに遠心分離手段に微粉成分と流動化用気体との混合流体を導入する導入通路は、その流路断面積を、流路変更片によって変更することができる。流路断面積を変更することによって、気体排出口から流動化気体とともに排出される微粉成分の粒度を調整することが可能になる。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１および２記載の本発明によれば、粗粉砕装置で粉砕した原料を分級し、粗粉成分を粗粉砕装置に戻して再度粉砕することによって、粗粉砕装置による一度の粉砕処理では微粉にすることができなかった粗粉を再度粉砕して微粉にすることができる。さらにこの粗粉砕装置に、粗粉成分だけでなく、微粉成分も一緒に戻す。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、粗粉砕装置における圧潰時にローラの変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、粗粉砕装置における圧下力を最大限に高めることができるので、粗粉砕装置における粉砕効率を高くすることができる。また流動層式分級装置では、微粉成分を気体搬送によって排出するので、微粉排出口から粗粉成分が排出されることを防止し、微粉排出口からは、微粉成分だけを排出させることができる。このように高い分級精度が得られるので、微粉砕装置を、微粉成分だけを粉砕すればよい構成とし、高い粉砕効率が得られる粉砕設備を実現することができる。
【００２６】
このように流動層式分級装置における微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分の微粉砕装置へのまぎれ込みを防止することができる。したがって粗粉砕装置における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらに微粉砕装置の粉砕効率を向上して、粉砕設備全体の粉砕効率を向上することができる。
【００２７】
請求項３記載の本発明によれば、流動層式分級装置では、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉排出口から排出できるという従来技術の流動層式分級装置で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のまぎれ込みを防止して、微粉成分だけを遠心分離手段の固体排出口から排出することができる。さらに遠心分離手段が一体化されるので、別途に分離手段を設けることなく、流動層式分級装置から気体とは別に微粉成分を排出することができる。また分離手段を一体化することによって、装置全体をコンパクト化し、設備コストを小さくすることができる。また分離手段を別途に設ける場合には、流動層式分級装置から分離手段までの間における圧力損失による無駄なエネルギ消費が発生してしまうが、一体化することでこの無駄なエネルギ消費を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００２８】
また分離手段のコーン内に導入される微粉成分の粒度を調整することができるので、コーン内に導入された混合流体を、気体と微粉成分とに分離するときに、気体にまぎれ込んでしまう微粉成分を、そのまま生成物とすることができる程度の粒度にすることが可能である。したがってこの流動層式分級装置を、粗粉砕装置と微粉砕装置との間に設置して用いることによって、この流動層式分級機から排出される気体にまぎれ込む微粉成分は、捕集してそのまま生成物とすることができ、微粉砕装置に供給して粉砕処理する過粉砕を防止し、粉砕効率をさらに高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の実施の一形態の流動層式分級機１を示す断面図である。図２は、流動層式分級機１を備える粉砕設備３０を示す系統図である。粉砕設備３０は、粗粉砕装置としてのローラミル３１と、微粉砕装置としてのチューブミル３２と、ローラミル３１およびチューブミル３２間に介在される流動層式分級機１とを含み、粉粒体状の原料を、ローラミル３１およびチューブミル３２で粉砕して、微粉末状の生成物を得るための設備である。本実施の形態では、たとえば、原料としてセメントクリンカを粉砕し、生成物としてセメント製品を得るための設備として用いられる。
【００３０】
この粉砕設備３０に設けられる流動層式分級装置である流動層式分級機１は、供給される原料を、粒度の大きい粗粉から成る粗粉成分と、粒度の小さい微粉から成る微粉成分とに、分級する装置である。粗粉成分は、予め定める分級粒度以上の粒度を有する成分であり、微粉成分は、分級粒度未満の粒度を有する成分である。
【００３１】
流動層式分級機１は、中空の容器２と、容器２を仕切る仕切部材３とを含む。容器２は、筒状の周壁部４の両端部が平板状の端壁部５，６によって塞がれて形成される。周壁部４は、大略的に円筒状の略円筒部７と、略円筒部７に連なり、略円筒部７から遠ざかるにつれて縮径する円錐台状の円錐台部８とを有する。この容器２は、略円筒部７が上側に配置されるように、軸線を略鉛直にして設けられる。
【００３２】
仕切部材３は、いわゆる分散板であって、円板状の部材であり、容器２内の略円筒部７と円錐台部８とが連なる境界部付近に設けられる。この仕切部材３は、周縁部が容器２の内表面部に連結されて設けられ、容器２を、上下に仕切れ、容器２に、上方側の流動層室１０と、下方側の気体導入室１１とを形成する。気体導入室１１が形成される部分は、風箱（wind box）などと呼ばれる。仕切部材３には、厚み方向に貫通する複数の透孔１３が形成されており、流動層室１０と気体導入室１１とは、これら透孔１３を介して連通している。
【００３３】
容器２には、気体導入室１１に開口する気体導入口１５が形成され、気体導入口１５に管内の空間が連なる導入管１６が設けられる。気体導入口１５には、矢符Ａで示すように、流動化用気体が供給され、これによって気体導入室１１に流動化用気体が導入される。流動化用気体は、気体導入室１１に導入されると、矢符Ｂで示すように、仕切部材３の各透孔１３を介して気体導入室から流動層室１０に噴出する。本実施の形態では、流動化用気体は、空気であって、具体的には冷風であるが、熱風であってもよい。以下、この流動化用気体を、分級空気という。
【００３４】
また容器２には、流動層室１０に開口する投入口１７が形成され、投入口１７に管内の空間が連なる原料投入管１８が設けられる。投入口１７には、矢符Ｃで示すように、原料が供給され、これによって流動層室１０に、原料が投入される。流動層室１０には、気体導入室１１から透孔１３を介して分級空気が噴出されるので、流動層室１０に投入される原料は、この分級空気によって上方に吹き上げられる作用を受けることになり、流動層が形成される。流動層は、流動層室１０の下層領域１０ａに形成され、この領域が流動層部となり、その上方はフリーボード部となる。
【００３５】
流動層式分級機１に投入される原料は、粗粉成分と、微粉成分とを含んでいる。粗粉成分は、予め定める分級粒度以上の粒度を有する粗粉から成る成分であり、微粉成分は、分級粒度未満の粒度を有する微粉から成る成分である。このような原料に分級空気を吹き込むと、粗粉成分は、上方へ吹き上げられずに仕切部材３上に流動しながら滞留し、流動層室１０の下層領域１０ａに流動層を形成し、微粉成分は、上方のフリーボード部に吹き上げられて、流動層室１０の上層領域１０ｂまで到達する。このようにして流動層式分級機１に投入される原料は、粗粉成分と、微粉成分とに分級される。
【００３６】
容器２には、流動層室１０における下層領域１０ａに開口する粗粉排出口１９が形成され、粗粉排出口１９に管内の空間が連なる滞留成分排出管２０が設けられる。下層領域１０ａは、仕切部材３付近の領域である。流動層室１０に投入される原料のうち、仕切部材３上に滞留する成分、したがって粗粉成分は、矢符Ｄで示すように、粗粉排出口１９から排出される。このとき、粗粉排出口１９からは、粗粉成分だけが排出されるのではなく、仕切部材１３付近に存在する一部の微粉成分が、粗粉成分とともに排出される。
【００３７】
また容器２には、流動層室１０における上層領域１０ｂに開口する微粉排出口２１が形成され、微粉排出口２１に管内の空間が連なる微粉排出管２２が設けられる。上層領域１０ｂは、容器２の上端部に配置される一方の端壁部５付近の領域であり、フリーボード部の最上部である。流動層室１０に投入される原料のうち、分級空気によって吹き上げられる成分、したがって微粉成分は、矢符Ｅで示すように、微粉排出口２１から排出される。
【００３８】
滞留成分排出管２０を用いて構成される排出機構は、いわゆるシュートであり、下層領域１０ａに流動しながら滞留する成分が、粗粉排出口１９から流出するようにして排出される。したがって前述のように下層領域１０ａに滞留する粗粉成分および微粉成分が、滞留成分排出管２０から排出される。
【００３９】
微粉排出管２２を用いて構成される排出機構は、容器２から上方へ延びる管路に分級空気を排出させ、この分級空気を利用する気体搬送によって排出する構成であり、上層領域１０ｂまで吹上られた成分が、分級空気の排出動力によって、微粉排出口２１を経て排出される。分級空気によって吹き上げられた成分は、フリーボード部を通過するときに、粒度が整えられ、微粉成分だけが微粉排出口２２に導かれて、この微粉排出口２２から排出される。
【００４０】
このように、フリーボード部で粒度が整えられることによって、原料が粗粉成分と微粉成分とに分級される。そして微粉成分だけが微粉排出口２１を経て排出され、一部の微粉成分を含む粗粉成分が粗粉排出口１９を経て排出される。
【００４１】
粉砕設備３０は、原料を、ローラミル３１で一旦粉砕し、このローラミル３１で粉砕した原料を流動層式分級機１によって分級し、粗粉成分を一部の微粉成分とともにローラミル３１に戻して再度粉砕し、微粉成分をチューブミル３２に供給してさらに細かく粉砕するように構成される。この粉砕設備３０は、前述した流動層式分級機１、ローラミル３１およびチューブミル３２に加えて、原料供給装置３３、集塵機３４およびセパレータ３５をさらに含む。
【００４２】
粉砕設備３０では、原料は、原料供給装置３３から、まずローラミル３１に供給される。原料供給装置３３は、原料ホッパ３６に投入され、一時的に貯留される原料を、定量供給機としての原料搬送路３７によって搬送し、ローラミル３１に供給する。原料搬送路３７は、ベルトコンベアなどによって構成される。
【００４３】
ローラミル３１は、竪型ローラミルであり、テーブルライナと、テーブルライナの上方に設けられる粉砕媒体である粉砕ローラとを有する。テーブルライナは、鉛直な軸線まわりに回転駆動される。粉砕ローラは、テーブルライナの回転の軸線と交差する軸線まわりに回転自在であり、テーブルライナに向けて弾発的に押圧されており、テーブルライナの回転に伴って回転する。このようなローラミル３１は、テーブルライナ上に供給される原料を、テーブルライナを回転させながら、粉砕ローラとの間に噛み込んで粉砕する。ローラミル３１で粉砕された原料（以下、「粗粉砕物」という場合がある）は、ローラミル３１から排出され、バケットエレベータなどを用いて構成される粗粉砕物搬送路３８によって、流動層式分級機１に搬送される。
【００４４】
流動層式分級機１の原料投入管１８には、ロータリフィーダから成る分級機供給フィーダ３９が設けられている。ロータリフィーダは、ロータリバルブとも呼ばれ、空気などの気体の通過を防止して、セメントクリンカなどの固体を通過させることができる。ローラミル３１からの粗粉砕物は、分級機供給フィーダ３９を介して、原料投入管１８から流動層式分級機１に気密供給される。流動層式分級機１では、粗粉砕物が粗粉成分と微粉成分とに分級され、微粉成分が、微粉排出口２１から排出され、粗粉成分と微粉成分とが、粗粉排出口１９から排出される。
【００４５】
流動層式分級機１の滞留成分排出管２０には、ロータリフィーダから成る分級機排出フィーダ４５が設けられており、流動層式分級機１から粗粉排出口１９を経て排出される粗粉成分および微粉成分は、分級機排出フィーダ４５を介して気密排出される。このようにして排出された粗粉成分および微粉成分は、粗粉循環路４６によって搬送され、ローラミル３１に戻され、再度、ローラミル３１で粉砕される。
【００４６】
流動層式分級機１の微粉排出管２２は、混合流体搬送路４８によって集塵機３３に接続されており、流動層式分級機１から微粉排出口２１を経て排出される微粉成分は、分級空気とともに混合流体として、混合流体搬送路４８によって集塵機３３に導かれる。この集塵機３３は、気体と固体とが混合された流体を、気体と固体とに分離するための装置であり、微粉成分と分級空気とが混合された混合流体を、微粉成分と分級空気とに分離する。このように集塵機３３は、混合流体から微粉成分を捕集する装置であり、たとえば、サイクロンセパレータおよび／またはバグフィルタなどによって実現される。
【００４７】
集塵機３３で捕集された微粉成分は、ロータリフィーダから成る微粉排出フィーダ４９を介して微粉供給路５０に気密排出され、微粉供給路５０によって搬送されて、チューブミル３２に供給される。集塵機３３で微粉成分と分離された分級空気は、ファン５１が介在される排気路５２を経て、予め定める排出場所に排出される。
【００４８】
チューブミル３２は、回転容器と、粉砕媒体であるボールとを有する。回転容器は、水平に設けられる円筒状であり、その軸線まわりに回転駆動される。ボールは、たとえば硬球である球形状の部材であり、回転容器内に収容される。チューブミル３２は、回転容器内に原料を投入して回転容器を回転させ、粉砕媒体によって原料を粉砕する。チューブミル３２は、ローラミル３１よりも微粉砕効率に優れた装置であり、チューブミル３２に供給される原料、つまり微粉成分は、チューブミル３２によってさらに細かく粉砕される。
【００４９】
チューブミル３２に供給される微粉成分が粉砕されて得られる微粉砕物は、チューブミル３２から排出され、バケットエレベータなどを用いて構成される微粉砕物搬送路５５によって、セパレータ３４に搬送される。セパレータ３４は、微粉砕物を、セメント製品として許容可能な粒度の微細粉末と、再度の粉砕を要する要再処理粉末とに、分けるための装置である。このセパレータ３４は、たとえばサイクロンセパレータによって実現される。
【００５０】
セパレータ３４で分けられた微細粉末は、生成物であるセメント製品として排出され、製品搬送路５６によって、予め定める製品保管場所に搬送され、保管される。セパレータ３４で分けられた要再処理粉末は、微細粉末と別に排出され、微粉循環路５７によって搬送され、チューブミル３２に戻される。
【００５１】
図３は、粉砕設備３０の電気的構成を示すブロック図である。図４は、制御回路６２による制御動作を示すフローチャートである。図１および図２を併せて参照して、粉砕設備３０は、風箱圧センサ６０と、流動層室圧センサ６１と、制御回路６２とをさらに含む。
【００５２】
風箱圧センサ６０は、流動層式分級機１に設けられ、風箱における分級空気の圧力、したがって気体導入室１１における分級空気の圧力を検出する手段である。この風箱圧センサ６０は、検出した気体導入室１１における分級空気の圧力（以下「検出風箱圧力」という）Ｐ１を、制御回路６２に与える。
【００５３】
流動層室圧センサ６１は、流動層式分級機１に設けられ、流動層室１０、具体的にはフリーボード部における分級空気の圧力を検出する手段である。この流動層室圧センサ６１は、検出した流動層室１０における分級空気の圧力（以下「検出流動層室圧力」という）Ｐ２を、制御回路６２に与える。
【００５４】
制御回路６２は、分級機排出フィーダ４５を制御するための手段であり、マイクロコンピュータによって実現される。制御回路６２は、検出風箱圧力Ｐ１および検出流動層室圧力Ｐ２に基づいて、検出風箱圧力Ｐ１から検出流動層室圧力Ｐ２を減算して検出差圧ΔＰが、予め定める設定差圧Ｐｓｅｔとなるように、流動層式分級機１から粗粉成分を排出する手段である分級機排出フィーダ４５を制御する。つまり制御回路６２は、分級機排出フィーダ４５による排出流量Ｑ２を制御する。ここで、分級機供給フィーダ３９は、一定の供給流量Ｑ１で、流動層式分級機１に原料を供給する。
【００５５】
差圧ΔＰは、仕切部材３および流動層による圧力損失によって生じるものであり、流動層の層厚が変化すると差圧も変化する。流動層の層厚が大きくなると、圧力損失も大きくなり、差圧ΔＰが大きくなる。逆に、流動層の層厚が小さくなると、圧力損失も小さくなり、差圧ΔＰが小さくなる。
【００５６】
したがって制御回路６２は、ステップａ０で制御を開始すると、まずステップａ１で、検出風箱圧力Ｐ１から検出流動層室圧力Ｐ２を減算して検出差圧ΔＰを求め、設定差圧Ｐｓｅｔと比較する。そして制御回路６２は、検出差圧ΔＰが設定差圧Ｐｓｅｔと同一のときには、ステップａ２に進み、流動層の層厚をそのまま維持するために、排出流量Ｑ２を変更せずに保持するように分級機排出フィーダ４５を制御し、ステップａ３に進んで制御を終了する。また制御回路６２は、検出差圧ΔＰが設定差圧Ｐｓｅｔよりも小さいときには、流動層の層厚を大きくするために、ステップａ４に進み、排出流量Ｑ２を減少させるように分級機排出フィーダ４５を制御して、ステップａ３に進み、検出差圧ΔＰが設定差圧Ｐｓｅｔよりも大きいときには、流動層の層厚を小さくするために、ステップａ５に進み、排出流量Ｑ２を増加させるように分級機排出フィーダ４５を制御して、ステップａ３に進む。制御回路６２は、このような一連の制御動作を、流動層式分級機１が稼動されている間、繰り返し実行する。
【００５７】
このように分級機排出フィーダ４５を制御することによって、流動層の層厚を一定に保持し、差圧ΔＰを設定差圧に保持することができる。このように差圧ΔＰを設定差圧に保持することによって、流動層式分級機１の容器２内のフリーボード部における分級空気の流速（以下「分級流速」という場合がある）ｖを一定に保持することができる。
【００５８】
粗粉砕物に分級空気を吹き込んだとき、その分級流速ｖが流動化速度ｖ１以上であると、粗粉砕物が流動化し、流動層が形成される。分級流速ｖが、流動化速度ｖ１よりも大きい気泡発生速度ｖ２以上になると、流動層内に気泡が発生し、不均一な流動状態となるが、流動化速度ｖ１以上かつ気泡発生速度ｖ２未満であれば、粒子が均一に分散する良好な均一流動化状態を得ることができる。分級流速ｖが、気泡発生速度ｖ２よりもさらに大きい終末速度ｖ３以上になると、全ての粒子が分級空気によって搬送されてしまい、流動層が消滅してしまう。
【００５９】
ここで粒子は、粗粉砕物を構成する粗粉および微粉の総称である。流動化速度ｖ１、気泡発生速度ｖ２および終末速度ｖ３は、粒子の粒度にそれぞれ依存しており、粒度が大きくなるほど大きくなり、粒度が小さくなるほど小さくなる。したがって分級流速ｖを、微粉の終末速度ｖ３以上であるとともに、粗粉の流動化速度以上かつ終末速度ｖ３未満に設定すれば、粗粉砕物を粗粉成分と微粉成分とに分級することができる。
【００６０】
したがって分級流速ｖによって、分級粒度が決定される。逆に言えば、分級流速ｖが変化すると、分級粒度が変化してしまう。これを防ぐために、前述のように流動層の層厚を制御して分級流速ｖを一定に保持するように制御する。これによって分級粒度を一定に保持し、高い分級精度を確保することができる。
【００６１】
さらに分級流速ｖは、可能な限り、微粉の終末速度ｖ３以上であるとともに、粗粉の流動化速度ｖ以上かつ気泡発生速度ｖ２未満に設定することが好ましい。このように設定すれば、微粉成分だけを微粉排出口２１から気体搬送によって排出することができるだけでなく、仕切部材３上に形成される流動層の流動状態が、均一流動化状態、またはこれに極めて近い状態となり、安定した良好な流動状態を得ることができる。
【００６２】
このような良好な流動状態を形成することができれば、容器２の一カ所に原料投入口１７を形成し、容器２の一カ所に粗粉排出口１９を形成するなど、簡単な構成、つまり原料投入口１７および粗粉排出口１９を均一に分散させて形成するような複雑な構成にしなくても、また仕切部材３を傾斜させるなどの工夫を講じなくても、仕切部材３上の全領域にわたって略均一な層厚の流動層を形成することができる。このような流動層を形成すれば、分級流速ｖも均一な流速となり、さらに高い分級精度が得られる。
【００６３】
図５は、粉砕設備３０を用いて実行される粉砕方法を示すフローチャートである。粉砕方法に従う粉砕手順は、ステップｓ０から開始し、ステップｓ１の粗粉砕工程に進む。この粗粉砕工程では、原料をローラミル３１によって粉砕し、粉砕した原料である粗粉砕物を、流動層式分級機１に供給する。
【００６４】
次にステップｓ２の分級工程に進み、流動層式分級機１の流動層室１０に供給された粗粉砕物に、流動層式分級機１の気体導入室１１に供給した分級空気を、下方から吹き込む。このように流動層式分級機１において、粗粉砕物に、下方から分級空気を吹き込むことによって、前述のように粗粉成分を下層領域１０ａに滞留させて流動層を形成するとともに、微粉成分を上層領域１０ｂに吹き上げる。このように粗粉成分と微粉成分とを分級し、ステップｓ３の原料取出工程に進む。
【００６５】
原料取得工程では、前述のように、微粉成分を上層領域１０ｂから空気とともに排出して集塵機３３に導き、集塵機３３で微粉成分と空気とを分離し、微粉成分を捕集して取り出す。また前述のように、粗粉成分と、この粗粉成分とともに下層領域１０ａに滞留する微粉成分を、滞留成分排出管２０から排出して取り出す。
【００６６】
そしてステップｓ４の微粉砕工程に進み、集塵機３３で捕集した微粉成分をチューブミル３２に供給してさらに細かく粉砕する。また流動層式分級機１から排出される粗粉成分は、粗粉成分の排出に伴って排出される微粉成分とともに、ローラミル３１に戻され、再度粉砕される。この微粉砕工程を終了すると、ステップｓ５に進み、粉砕手順を終了する。粉砕設備３０では、このような一連の粉砕手順を繰り返すことによって、原料を粉砕している。
【００６７】
本実施の形態によれば、原料は、まずローラミル３１で粉砕され、その粉砕された原料である粗粉砕物が流動層式分級機１に供給される。流動層式分級機１は、中空の容器２が仕切部材３によって仕切られて、流動層室１０と気体導入室１１とが形成される。流動層室１０には、投入口１７から粗粉砕物が供給され、気体導入室１１には、気体導入口１５から分級空気が供給される。気体導入室１１に供給された分級空気は、仕切部材３に形成される透孔１３を通過して流動層室１０に噴出され、仕切部材３上の粗粉砕物が流動化されて、流動層が形成される。流動層は、流動層室１０の仮想領域に形成され、これによって流動層室１０は、流動層が形成される流動層部と、流動層部の上方のフリーボード部とに別れる。このとき粒度の大きい粗粉成分は、仕切部材３上に流動しながら滞留し、粒度の小さい微粉成分は、上方へ吹き上げられる。このとき粗粉成分と微粉成分とが完全に分けられるのではなく、一部の微粉成分が粗粉成分とともに滞留する。
【００６８】
仕切部材３上に滞留する粗粉成分および微粉成分は、粗粉排出口１９から一緒に排出され、ローラミル３１に戻され、再度粉砕される。また吹き上げられる微粉成分は、分級空気に搬送されて、微粉排出口２１から排出され、集塵機３３を経てチューブミル３２に供給され、さらに細かく粉砕されてセメント製品が生成される。
【００６９】
粉砕設備３０に流動層式分級機１が設けられることによって、粗粉成分とともに一部の微粉成分がローラミル３１に戻される。粗粉成分と微粉成分とが混じると、粗粉成分の粒子の間に微粉成分の粒子が入り込んで空隙率が低下するので、ローラミル３１における圧潰時に粉砕ローラの変位が小さくなって振動レベルが低下する。振動が低くなると、ローラミル３１における粉砕ローラの圧下力を最大限に高めることができるので、ローラミル３１における粉砕効率が向上される。
【００７０】
さらに流動層式分級機１では、チューブミル３２に供給するための微粉成分が、気体搬送によって排出される。従来技術のようにシュートへオーバーフローさせる構成では、吹き上げられた成分の粒度を、仕切部材とシュートとの間で整えることができないので、ローラミル３１に供給される原料の粒度が大きくなった場合、およびセメント製品の品種変更のために分級空気の流速を変化させた場合などに、微粉成分に粗粉成分がまぎれ込んでしまう場合がある。これに対して本発明のように、気体搬送によって排出させる構成では、吹き上げられた成分の粒度がフリーボード部で整えられ、従来技術では解決できなかった、前述のような場合における粗粉成分のまぎれ込みが防止され、確実に微粉成分だけが微粉排出口２２から排出され、チューブミル３２に供給される。したがって粗粉成分がまぎれ込むことを考慮しなければならない場合に比べて、チューブミル３２の粉砕媒体であるボールとして、微粉砕効率に優れた外径の小さいボールを用いることができる。
【００７１】
たとえば、一例として、チューブミル３２に粗粉成分が粉れ込むことを想定していた従来の設備では、チューブミル３２のボールの外径を５０〜１７ｍｍ程度にしなければならないが、微粉成分だけが供給される本発明の場合には、粉砕体体の外径を２５〜数ｍｍ程度と小さくすることができる。このようにすれば、チューブミル３２において、微粉成分だけを粉砕できる構成とすることができ、まぎれ込む粗粉成分も考慮して粉砕しなければならない構成に比べて、ボールの外径を小さくし、ボールと微粉成分との接触面積が大きくして、最終的に得なければならない製品としての細かい粒度に粉砕することが容易になり、チューブミル３２での粉砕効率を高くすることができる。したがって粉砕設備３０全体の粉砕効率を高くすることができる。
【００７２】
このように流動層式分級機１は、微粉成分を排出させるための構成を改良することによって、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級機で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のチューブミル３２へのまぎれ込みを防止することができる。したがってローラミル３１における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらにチューブミル３２の粉砕効率を向上して、粉砕設備３０全体の粉砕効率を向上することができる。
【００７３】
さらに流動層式分級機１について詳細に検討すると、分級流速ｖは、前述のように流動層の層厚が変化すると、これに伴って変化してしまう。流動層式分級機１では、終末速度ｖ３に達した粒子が微粉排出口２１から排出されるので、分級流速ｖが変化すると、チューブミル３１側へ排出される粒子の粒度が変化してしまう。
【００７４】
したがって分級流速ｖを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度ｖ３に設定すると、分級流速ｖが変化した場合に、粗粉成分がチューブミル３１側へ排出されてしまう。これを防ぐために、分級流速ｖを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度ｖ３よりも小さい流速に設定すると、分級流速ｖが変化した場合に、粗粉成分がチューブミル３１側へ排出されることを防ぐことができるが、この場合には、チューブミル３１に送ることが可能な粒度の粒子も、ローラミル３１に戻すことになり、効率低下を招いてしまう。
【００７５】
そこで本実施の形態では、前述のように検出風箱圧力Ｐ１と検出流動層室圧力Ｐ２との検出差圧ΔＰに基づいて、分級機排出フィーダ４５による排出流量Ｑ２を制御して、流動層の層厚を制御している。このような制御によって、分級流速ｖを一定に保持することができ、分級流速ｖを、微粉成分のうち最大の粒度の粒子の終末速度ｖ３、またはこれに近い速度に設定することができ、高効率を達成することができる。
【００７６】
図６は、本発明の実施の他の形態の流動層式分級機１Ａを示す断面図である。図７は、図６の切断面線Ｓ７−Ｓ７から見た断面図である。図８は、流動層式分級機１Ａを備える粉砕設備３０Ａを示す系統図である。本実施の形態の粉砕設備３０Ａは、図１〜図５の前述の実施の形態の粉砕設備３０と類似しており、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。本実施の形態の粉砕設備３０Ａでは、分離手段一体形の流動層式分級機１Ａを備える。
【００７７】
この流動層式分級機１Ａでは、容器２の上部の端壁部５には、気体排出口である排気口２１Ａが形成され、排気管２２Ａが設けられる。排気口２１Ａおよび排気管２２Ａの構造自体は、前述の微粉排出口２１および微粉排出管２２と同様である。また流動層式分級機１Ａには、流動層室１０に、遠心分離手段である遠心分離型分級器７０が内蔵される。
【００７８】
遠心分離型分級器７０は、コーン７１と、微粉導入部７２とを有する。コーン７１は、大略的に円錐状であり、その円錐の底面に相当する側を上方に配置して、排気口２１Ａを覆う状態で、容器２の上部の端壁部５に設けられる。微粉導入部７２は、複数のガイドベーン７３を有する。各ガイドベーン７３は、コーン７１の上部に、コーン７１の周方向に並べて設けられ、基端部でコーン７１の軸線と同一の角変位軸線まわりに、矢符Ｇのように角変位自在に支持され、コーン７１の内方かつ周方向一方に延びるように設けられる。
【００７９】
このようなガイドベーン７３間に、コーン７１の内外を連通する導入通路９０が形成される。これら各導入通路９０は、上層領域１０ｂで開口しており、吹上られる微粉成分を、上層領域１０ｂから分級空気に搬送させて、コーン７１内に導入することができる。この各導入通路９０における上層領域１０ｂに開放する開口が、前述の実施の形態の流動層式分級機１における微粉排出口に相当する。
【００８０】
また各ガイドベーン７３を角変位させることによって、導入通路９０の流路断面積を変化させることが可能である。つまり各ガイドベーン７３は、流路変更片としての機能を達成する。このような遠心分離型分級器７０のコーン７１内に導入された混合流体は、コーンの内周面に沿って旋回しながら、粗粉成分と分級空気とに分離される。
【００８１】
コーン７１の下部には、固体排出口７４ａが形成されて微粉排出管７４が接続され、遠心分離型分級器７０で捕集した微粉成分を流動層式分級機１Ａから排出することができる。微粉排出管７４は、ロータリフィーダから成る微粉排出フィーダ７６を介して微粉供給路５０に接続されており、捕集された微粉成分は、微粉供給路５０によって搬送されて、チューブミル３２に供給される。
【００８２】
微粉成分が捕集された後の分級空気には、セメント製品と同程度の粒度の微粉末が含まれている可能性があるので、排気管２２Ａは、ファン７７が介在される排気路７８を経て、セパレータ３４に導かれる。このように本実施の形態では、集塵機３３に代えて、遠心分離型分級器７０が流動層式分級機１Ａに一体に備えられる。
【００８３】
このような本実施の形態でも、前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。さらに加えて、流動層式分級機１Ａの流動層室１１には、遠心分離型分級器７０が設けられる。遠心分離型分級器７０では、コーン７１に、上層領域から、吹き上げられた微粉成分を、分級空気に搬送させて導入し、コーン７１内で遠心力を利用して、分級空気と微粉成分とに分離する。
【００８４】
このような流動層式分級機１Ａは、図１〜図５を参照して説明した流動層式分級機１と同様に動作し、微粉成分を粗粉成分とともに粗粉砕装置に戻すことができるという従来技術の流動層式分級機で達成された利点をそのまま維持し、さらに粗粉成分のチューブミル３２へのまぎれ込みを防止することができる、という効果を同様に達成することができる。したがってこの流動層式分級機１Ａを備える粉砕設備３０Ａは、図１〜図５を参照して説明した粉砕設備３０と同様に、ローラミル３１における粉砕効率を向上できる利点をそのまま維持し、さらにチューブミル３２の粉砕効率を向上して、粉砕設備３０全体の粉砕効率を向上することができる、という効果を同様に達成することができる。
【００８５】
また流動層式分級機１Ａは、遠心分離型分級器７０が一体化されるので、別途に微粉成分と分級空気とを分離する分離手段を設ける必要がなく、流動層式分級機１Ａからチューブミル３２への微粉成分の供給を可能にすることができる。このように遠心分離型分級器７０を一体化することによって、装置全体をコンパクト化し、設備コストを小さくすることができる。また分離手段を別途に設ける場合には、流動層式分級機１Ａから分離手段までの間における圧力損失による無駄なエネルギ消費が発生してしまうが、一体化することでこの無駄なエネルギ消費を抑え、省エネルギー化を図ることができる。
【００８６】
さらに導入通路９０は、その流路断面積を、ガイドベーン７３を角変位させることによって変更することができる。流路断面積を変更することによって、排気口２１Ａから分級空気とともに排出される微粉成分の粒度を調整することが可能になる。このようにコーン７１導入される微粉成分の粒度を調整することができるので、コーン７１内に導入された混合流体を、分級空気と微粉成分とに分離するときに、分級空気にまぎれ込んでしまう微粉成分を、そのまま生成物とすることができる程度の粒度にすることが可能である。このように分級空気にまぎれ込む微粉成分は、捕集してそのまま生成物、つまりセメント製品とすることができ、チューブミル３２に供給して粉砕処理する過粉砕を防止し、粉砕効率をさらに高くすることができる。
【００８７】
また本発明の実施のさらに他の形態として、流動層式分級機１，１Ａに、流動層における分級空気の流速を変化させることなく、フリーボード部における流速を変化させる手段を設けるようにしてもよい。このような手段は、たとえばフリーボード部における容器の内径を、たとえば可変部材を半径方向に変位させるなど、フリーボード部の断面積を変化させる手段によって実現することができる。このような構成にすれば、前述のような流量差ΔＱの制御による流動層における分級空気の流速の制御と、フリーボード部の断面積の制御によるフリーボード部における分級空気の流速の制御とを、個別に実行することが可能になる。
【００８８】
流動層式分級機では、吹き込む分級空気の流量を変化させてその流速を変化させ、分級粒度を調整するが可能であるが、前述のように流動層内における流速が変化すると、流動状態が変化して悪化する場合がある。流動状態が悪化すると、粗粉成分が微粉成分にまぎれ込み、分級精度が低下してしまう。特に従来の技術のように、微粉成分をシュートへオーバーフローさせて排出する構成では、分級空気の流速を変化させたときの流動状態の悪化の影響を大きく受けて、すぐに、粗粉成分が微粉成分にまぎれ込んでしまう。したがってセメント製品の品種などによって分級粒度を変更しようとすると、分級精度が低下するので、広い範囲のセメント品種に対応できる。
【００８９】
これに対して、本発明のように流動層部とフリーボード部とが形成され、気体搬送によって排出される構成では、フリーボード部で粒度が整えられるので、従来のオーバーフローさせる構成に比べて、流動状態の悪化の影響を受けにくく、分級空気の流量を変化させることによる分級粒度の調整が容易である。さらに流動層部における分級空気の流速と、フリーボード部における分級空気の流速とを、個別に制御できれば、フリーボード部の流速だけを変化させて、流動層においては良好な流動状態を確保し、かつ分級粒度を変更することが可能である。
【００９０】
したがってローラミル３１から供給される粗粉砕物の粒度、セメント品種などに応じて分級粒度を変更することが容易になる。つまり高い分級精度を維持した状態で、広範囲な原料の分級に容易に対応することができる。
【００９１】
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば具体的な形状および寸法などは変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の一形態の流動層式分級機１を示す断面図である。
【図２】流動層式分級機１を備える粉砕設備３０を示す系統図である。
【図３】粉砕設備３０の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】制御回路６２による制御動作を示すフローチャートである。
【図５】粉砕設備３０を用いて実行される粉砕方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の他の形態の流動層式分級機１Ａを示す断面図である。
【図７】図６の切断面線Ｓ７−Ｓ７から見た断面図である。
【図８】流動層式分級機１Ａを備える粉砕設備３０Ａを示す系統図である。
【符号の説明】
【００９３】
１，１Ａ  流動層式分級機
２  容器
３  仕切部材
１０  流動層室
１１  気体導入室
１３  透孔
３０  粉砕設備
３１  ローラミル
３２  チューブミル
７０  遠心分離型分級機
７１  コーン
７３  ガイドベーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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